对晶体材料而言,当应力较小时,位错能够在晶格间移动。位错的这种运动引发了材料的塑性形变。而钉扎点的存在阻碍了位错的运动,故需要一个较大的应力才能使位错克服阻碍。材料因此表现出更大的强度。

钉扎点的类别

点缺陷

点缺陷会在材料内部产生应力场,从而对移动中的位错形成排斥,正如两个带相同电荷的粒子会相互排斥,位错会被推出有应力场的区域。

合金元素

将原子1被加入原子2的晶体中会产生钉扎点。事实上,合金原子本身也是一个点缺陷,当它被放入另一种物质的晶体点时会产生应力场,应力场可阻碍位错的运动。当合金中的两种原子大小相近的时候,应力几乎为零(例如钴镍合金)。然而,不同的原子有可能表现出不同的弹性模量,这将会给位错造成不同的运动区域。 较高的模量如同一个能量壁垒,而较低的模量如同一个能量槽,两者都将阻止位错的移动。

新相的沉淀

当材料中有新的相沉淀或析出时,位错的移动将被阻碍而无法通过。位错必须在析出相的周围弯曲( 这需要更大的能量,或施加更大的应力)。位错因此会被缩短并围绕在新的相周围。

晶界

位错运动需要有序的晶体结构。 而晶界上的原子因为无法配位而产生晶格错位。 因此,运动倒晶界的位错将无法继续移动。